python中的模块

Posted 2023-04-05 闹闹不闹！

简介：在编写程序时，经常会引入别人写好的模块。有的模块是Python自带的（内置模块），你无需安装就能直接引用，而有的模块则是由Python生态系统里的第三方工程师提供的，你需要通过pip安装之后，才能进行使用。由于在编写Python程序的时候会经常引用别人编写好的模块，因此你应该花一些时间来了解与之有关的知识点。为了让你对Python中的模块有一个清晰的认识，这篇文章将从以下几步来展开：

文章目录

• • 1️⃣ 如何导包
  • 2️⃣ 模块分类
  • • 🔰内置模块
    • • ✒️os模块与os.path模块
      • ✒️sys模块
      • ✒️time模块
      • ✒️math模块
      • ✒️random模块
      • ✒️re模块
    • 🔰第三方模块
    • • ✒️常见第三方模块
    • 🔰自定义模块

1️⃣ 如何导包

在使用模块前，要先导入模块。

方式一： import ...

方式二：from ... import ...

2️⃣ 模块分类

🔰内置模块

python 自带的模块

✒️os模块与os.path模块

os — 多种操作系统接口
os.path — 常用路径操作

模块	作用
os.remove()或os.unlink()	删除文件
os.rename()	重命名文件
os.listdir()	列出指定目录下所有文件
os.chdir()	改变当前工作目录
os.getcwd()	获取当前文件路径
os.mkdir()	新建目录
os.rmdir(）	删除空目录
shutil.rmtree()	删除非空目录, 使用
os.makedirs()	创建多级目录
os.removedirs()	删除多级目录
os.stat(file)	获取文件属性
os.chmod(file)	修改文件权限
os.utime(file)	修改文件时间戳
os.name(file)	获取操作系统标识
os.system()	执行操作系统命令
os.execvp()	启动一个新进程
os.fork()	获取父进程ID，在子进程返回中返回0
os.execvp()	执行外部程序脚本（Uinx）
os.spawn()	执行外部程序脚本（Windows）
os.access(path, mode)	判断文件权限(详细参考cnblogs)
os.wait()	暂时未知
os.path.split(filename)	将文件路径和文件名分割(会将最后一个目录作为文件名而分离)
os.path.splitext(filename)	将文件路径和文件扩展名分割成一个元组
os.path.dirname(filename)	返回文件路径的目录部分
os.path.basename(filename)	返回文件路径的文件名部分
os.path.join(dirname,basename)	将文件路径和文件名凑成完整文件路径
os.path.abspath(name)	获得绝对路径
os.path.splitunc(path)	把路径分割为挂载点和文件名
os.path.exists()	判断文件或目录是否存在
os.path.isabs()	如果path是绝对路径，返回True
os.path.normpath(path)	规范path字符串形式
os.path.realpath(path)	返回path的真实路径
os.path.relpath(path[, start])	从start开始计算相对路径
os.path.normcase(path)	转换path的大小写和斜杠
os.path.isdir()	判断name是不是一个目录，name不是目录就返回false

✒️sys模块

系统相关的参数和函数

模块	描述
sys.argv	命令行参数List，第一个元素是程序本身路径
sys.path	返回模块的搜索路径，初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
sys.modules.keys()	返回所有已经导入的模块列表
sys.modules	返回系统导入的模块字段，key是模块名，value是模块
sys.exit(n)	退出程序，正常退出时exit(0)
sys.hexversion	获取Python解释程序的版本值，16进制格式如：0x020403F0
sys.version	获取Python解释程序的版本信息
sys.platform	返回操作系统平台名称
sys.stdout	标准输出
sys.stdout.write(‘aaa‘)	标准输出内容
sys.stdout.writelines()	无换行输出
sys.stdin	标准输入
sys.stdin.read()	输入一行
sys.stderr	错误输出

✒️time模块

time — 时间的访问和转换

模块	描述
time.ctime( )	时间的字符串
time.time( )	返回当前时间的时间戳
time.sleep( )	延时多少秒

✒️math模块

math — 数学函数

模块	描述
ceil	取大于等于x的最小的整数值，如果x是一个整数，则返回x
copysign	把y的正负号加到x前面，可以使用0
cos	求x的余弦，x必须是弧度
degrees	把x从弧度转换成角度
e	表示一个常量
exp	返回math.e,也就是2.71828的x次方
expm1	返回math.e的x(其值为2.71828)次方的值减１
fabs	返回x的绝对值
floor	取小于等于x的最大的整数值，如果x是一个整数，则返回自身
fsum	对迭代器里的每个元素进行求和操作
gcd	返回x和y的最大公约数

✒️random模块

random — 生成伪随机数

模块	描述
random.random()	函数是这个模块中最常用的方法了，它会生成一个随机的浮点数，范围是在0.0~1.0之间。
random.uniform()	正好弥补了上面函数的不足，它可以设定浮点数的范围，一个是上限，一个是下限。
random.randint()	随机生一个整数int类型，可以指定这个整数的范围。
random.choice()	可以从任何序列，比如list列表中，选取一个随机的元素返回，可以用于字符串、列表、元组等。
random.shuffle()。	如果你想将一个序列中的元素，随机打乱的话可以用这个函数方法 。
random.sample()	可以从指定的序列中，随机的截取指定长度的片断，不作原地修改。

✒️re模块

匹配正则表达式

模块	描述
re.match(pattern, string, flags=0)	从字符串的起始位置匹配，如果起始位置匹配不成功的话，match()就返回none
re.search(pattern, string, flags=0)	扫描整个字符串并返回第一个成功的匹配
re.findall(pattern, string, flags=0)	找到RE匹配的所有字符串，并把他们作为一个列表返回
re.sub(pattern, repl, string, count=0, flags=0)	替换匹配到的字符串
re.finditer(pattern, string, flags=0)	找到RE匹配的所有字符串，并把他们作为一个迭代器返回

🔰第三方模块

第三方模块是别人开发的模块，需要第三方模块可以到官网下载，也可以使用命令行下载

PyPI · The Python Package Index

pip install pygame pygame是模块名

✒️常见第三方模块

模块	作用
Requests	请求
wxPython	Python的一个GUI（图形用户界面）工具
Pillow	它是PIL（Python图形库）的一个友好分支
SQLAlchemy	数据库的库
NumPy	数学方法
Pygame	游戏
Pyglet	3D动画和游戏开发引擎
pywifi	连接wifi
pytest	测试
psutil	运维
opencv-python	计算机视觉

🔰自定义模块

如果内置模块和第三方模块都不能实现效果，可以根据需求自定义模块

例：

def addnum(num1,num2)
	print(num1 + num2)

文件名number.py

import number
number.addnum(1,2)   #结果为1+2=3

那些Python中的模块

参考技术A

Python的解释环境是很好用，但是如果我们需要编写一个大型的程序的时候，解释环境就完全不够用了。这个时候我们需要将python程序保存在一个文件里。通常这个文件是以.py结尾的。

对于大型的应用程序来说，一个文件可能是不够的，这个时候我们需要在文件中引用其他的文件，这样文件就叫做模块。

模块是一个包含Python定义和语句的文件。文件名就是模块名后跟文件后缀 .py 。在模块内部，模块名可以通过全局变量 __name__ 获得。

还是之前的斐波拉赫数列的例子，我们在fibo.py文件中存放了函数的实现：

编写完毕之后，我们可以在Python的解释环境中导入它：

然后直接使用即可：

常用的函数，我们可以将其赋值给一个变量：

或者，我们在导入的时候，直接给这个模块起个名字：

或者导入模块中的函数：

每个模块都有它自己的私有符号表，该表用作模块中定义的所有函数的全局符号表。因此，模块的作者可以在模块内使用全局变量，而不必担心与用户的全局变量发生意外冲突。

前面我们提到了可以使用import来导入一个模块，并且 __name__ 中保存的是模块的名字。

和java中的main方法一样，如果我们想要在模块中进行一些测试工作，有没有类似java中main方法的写法呢？

先看一个例子：

在模块中，我们需要进行一个判断 __name__ 是不是被赋值为 "__main__"。

我们这样来执行这个模块：

以脚本执行的情况下，模块的 __name__ 属性会被赋值为 __main__ , 这也是例子中为什么要这样写的原因。

看下执行效果：

如果是以模块导入的话，那么将不会被执行：

使用import导入模块的时候，解释器首先会去找该名字的内置模块，如果没找到的话，解释器会从 sys.path变量给出的目录列表里寻找。

sys.path的初始目录包括：

要想查看模块中定义的内容，可以使用dir函数。

上面的例子列出了当前模块中定义的内容，包括变量，模块，函数等。

我们可以给dir加上参数，来获取特定模块的内容：

java中有package的概念，用来隔离程序代码。同样的在Python中也有包。

我们看一个Python中包的例子：

上面我们定义了4个包，分别是sound,sound.formats, sound.effects, sound.filters。

__init__.py 可以是一个空文件，也可以执行包的初始化代码或设置 __all__ 变量。

当导入的时候， python就会在 sys.path 路径中搜索该包。

包的导入有很多种方式，我们可以导入单个模块：

但是这样导入之后，使用的时候必须加载全名：

如果不想加载全名，可以这样导入：

那么就可以这样使用了：

还可以直接导入模块中的方法：

然后这样使用：

如果一个包里面的子包比较多，我们可能会希望使用 * 来一次性导入：

那么如何去控制到底会导入effects的哪一个子包呢？

我们可以在 __init__.py 中定义一个名叫 __all__ 的列表，在这个列表中列出将要导出的子包名，如下所示：

这样from sound.effects import * 将导入 sound 包的三个命名子模块。

如果没有定义 __all__，from sound.effects import * 语句 不会 从包 sound.effects 中导入所有子模块到当前命名空间；它只会导入包 sound.effects。

Import 可以指定相对路径，我们使用 . 来表示当前包， 使用 .. 来表示父包。

如下所示：